Korea Ever-Power · Série NMRV · Guide d'entraînement des agitateurs et mélangeurs

Motoréducteur à vis sans fin pour entraînements d'agitateurs et de mélangeurs :
Guide de sélection du couple, de la vitesse et de la viscosité

Les agitateurs et mélangeurs imposent des exigences d'entraînement spécifiques : un couple de démarrage très élevé pour les matériaux visqueux ou décantés, une vitesse de fonctionnement faible et constante de 5 à 100 tr/min, et la nécessité de maintenir la turbine immobile sans dérive lors des arrêts entre les lots. Les motoréducteurs à vis sans fin Korea Ever-Power NMRV répondent à ces trois exigences dans un seul bloc compact à angle droit : un rapport de réduction élevé assure un couple de démarrage important grâce à l'effet de levier, une faible vitesse de sortie est adaptée à la vitesse de rotation de la turbine, et le verrouillage automatique à rapports élevés empêche toute dérive de la turbine à l'arrêt du moteur. Ce guide aborde le calcul du couple, la correction de la viscosité, le choix du rapport de réduction et les spécifications des motoréducteurs NMRV pour les entraînements d'agitateurs et de mélangeurs industriels.

Couple de démarrage élevé
Sortie de 5 à 100 tr/min
Maintien autobloquant
Correction de la viscosité
NMRV 030–090

5–100 tr/min
Plage de vitesse typique de l'hélice
2–3×
Facteur de service de viscosité
15:1–100:1
Plage de ratios
S3 40%
Taux de service par lot
alésage creux
option de montage direct sur arbre

Moteur à vis sans fin NMRV, agitateur mélangeur à entraînement lent à couple élevé, cuve chimique Ever-Power (Corée)

Motoréducteur à vis sans fin Ever-Power NMRV de Corée pour l'entraînement d'agitateurs et de mélangeurs : sa plage de rapports de réduction élevée (de 15:1 à 100:1) permet d'atteindre des vitesses de rotation faibles (de 14 à 96 tr/min) tout en produisant un couple élevé grâce à l'effet de levier. Le verrouillage automatique à partir d'un rapport de réduction de 40:1 empêche la dérive de la turbine lors de l'arrêt du moteur entre deux lots, éliminant ainsi le besoin d'un frein ou d'un dispositif de maintien supplémentaire pour les applications de mélange de viscosité moyenne.

1. Caractéristiques de charge du mélangeur et de l'agitateur

Les entraînements des mélangeurs et agitateurs diffèrent de ceux des convoyeurs sur deux points importants : le couple nécessaire au maintien de la vitesse de mélange dépend fortement de la viscosité du produit, et le couple de démarrage à partir de l’arrêt contre un lot décanté ou refroidi peut être plusieurs fois supérieur au couple de fonctionnement. Il est impératif de tenir compte de ces deux facteurs lors du choix du motoréducteur afin d’éviter toute surcharge du moteur et tout dépassement du couple de sortie du réducteur.

Couple de fonctionnement dépendant de la viscosité

Pour une turbine ou une roue à aubes dans une cuve cylindrique, la puissance de fonctionnement est approximativement proportionnelle au cube du diamètre de la roue et au carré de la vitesse de rotation en régime turbulent, et au diamètre de la roue à la puissance trois et à la vitesse de rotation en régime visqueux (laminaire). En pratique, le nombre de puissance de la roue (Np) et le nombre de Reynolds de l'écoulement déterminent la relation précise. Pour le dimensionnement, il convient d'appliquer un facteur de correction de viscosité de 1,5 à 3,0 à la puissance équivalente en eau lorsque la viscosité du produit est supérieure à 1 000 cP.

Couple de démarrage contre matériau tassé

Lorsqu'un mélangeur arrêté avec du produit dans la cuve est redémarré, ce dernier peut s'être déposé, refroidi ou partiellement solidifié autour des pales de l'agitateur. Le couple de démarrage nécessaire pour vaincre ce frottement statique et amorcer la rotation de l'agitateur peut être de 3 à 8 fois supérieur au couple de fonctionnement en régime permanent. Le motoréducteur à vis sans fin NMRV fournit un couple de démarrage égal au couple de blocage du moteur multiplié par le rapport de réduction, soit généralement 2,0 à 2,8 fois le couple nominal du moteur multiplié par le rapport de réduction – offrant ainsi un avantage considérable en termes de force de démarrage par rapport aux systèmes à entraînement direct.

Fonctionnement continu vs fonctionnement par lots

Certains mélangeurs fonctionnent en continu (broyeurs à peinture, cuves à boues, aération pour le traitement des déchets), tandis que d'autres fonctionnent par cycles discontinus (granulateurs pharmaceutiques, mélangeurs alimentaires, réacteurs chimiques). Les mélangeurs à fonctionnement continu nécessitent un motoréducteur NMRV de classe S1 (fonctionnement continu) au couple nominal. Les mélangeurs discontinus, avec des périodes de mélange définies suivies de pauses pour le déchargement et le rechargement, peuvent être de classe S3 avec un facteur de puissance constant (CDF) approprié, ce qui peut permettre de choisir un moteur de plus petite taille pour une même puissance moyenne requise.

2. Calcul du couple de l'agitateur

Exemple de dimensionnement d'un agitateur de cuve — Réacteur chimique de 500 L
Donné:
Volume du réservoir : 500 L (0,5 m³)
Diamètre du réservoir : 0,80 m
Type d'hélice : pale plate à 4 pales
Diamètre de la roue : D = 0,45 m (D/T = 0,56)
Viscosité du produit : 800 cP (eau = 1 cP)
Densité du produit : 1 050 kg/m³
Vitesse cible de l'hélice : n = 45 tr/min = 0,75 tr/s
Nombre de puissance (Np) : 1,8 (pagaie plate, turbulente)
Calcul:
P-eau = Np × ρ × n³ × D⁵ = 1,8 × 1 050 × 0,75³ × 0,45⁵ = 41,9 W
Vérification du nombre de Reynolds : Re = ρ×n×D²÷μ = 1050×0,75×0,2025÷0,8 = 199 (transitionnel)
Facteur de correction de viscosité : Kv = 2,0 (pour 800 cP)
Puissance réelle du moteur = 41,9 × 2,0 ÷ 0,75 (eff.) = 111,7 W
Facteur de service 1,5 pour le démarrage par lots : 111,7 × 1,5 = 167,6 W
→ Sélectionnez NMRV 040, rapport 20:1, YS 180 W 4 pôles
Vitesse de sortie = 1 380 ÷ 20 = 69 tr/min (réduire à 45 tr/min via un variateur de fréquence ou accepter 69 tr/min)

Pour les produits à viscosité élevée supérieure à 5 000 cP (pâtes, crèmes épaisses, adhésifs), utilisez la formule de puissance en régime laminaire : P = Kp × μ × n² × D³, où Kp est le coefficient de puissance laminaire du type d’agitateur. Appliquez un facteur de correction de viscosité de 2,5 à 4,0 et un facteur de service de 2,0 pour le redémarrage d’un lot à viscosité élevée. Contactez Korea Ever-Power pour obtenir de l’aide concernant le dimensionnement des motoréducteurs d’agitateurs pour les applications à viscosité élevée supérieure à 5 000 cP.

3. Facteur de correction de viscosité pour le dimensionnement des motoréducteurs

Type de produit Viscosité (cP) Régime d'écoulement Facteur de viscosité Kv Facteur de service initial
Eau, solvants fluides 1–100 Turbulent 1.0 1.2
huiles légères, sirop, latex 100 à 1 000 De transition 1.5 1.5
Peinture, résines, boue 1 000 à 5 000 Transitionnel/Laminaire 2.0 1.8
Pâtes épaisses, gels, adhésifs 5 000 à 50 000 laminaire 3.0 2.5
mastic, composé de caoutchouc, pâte > 50 000 laminaire 4.0+ 3.0+

Appliquez le facteur de correction de viscosité Kv et le facteur de service SF de manière multiplicative : Puissance totale de conception = Puissance équivalente en eau calculée × Kv × SF. Pour le réducteur NMRV, vérifiez que le couple de sortie résultant (couple nominal du moteur × rapport de réduction × rendement du réducteur) ne dépasse pas le couple de sortie nominal du NMRV pour la taille sélectionnée. Si le couple de sortie requis dépasse la valeur nominale du NMRV au rapport requis, choisissez un NMRV de taille supérieure plutôt qu’un moteur de puissance supérieure ; le couple nominal de l’arbre de sortie du NMRV est la contrainte impérative pour les entraînements d’agitateurs à haute viscosité.

4. Sélection du rapport de transmission et de la vitesse de l'hélice

15:1 → 96 tr/min
Agitation à faible viscosité

Traitement de l'eau, fermentation, mélange pour réactions chimiques. Vitesse d'agitation élevée pour un mélange turbulent. Non autobloquant ; un moteur Y2 standard suffit.

25:1 → 58 tr/min
Mélange à viscosité moyenne

Mélange de peinture, de sirop et d'adhésif. Plage de verrouillage limite ; ajouter un moteur de frein Y2EJ pour un maintien ferme entre les lots.

40:1 → 36 tr/min ★
Gamme d'agitateurs standard

Convient à la plupart des applications d'agitateurs dans les industries chimiques, alimentaires et pharmaceutiques. Le verrouillage automatique empêche la dérive de la turbine. Rapport d'agitation NMRV le plus courant.

60:1 → 24 tr/min
Mélange à haute viscosité

Mélange de pâtes épaisses, résines et gels. Forte capacité d'auto-verrouillage. Couple de sortie élevé pour les applications à haute viscosité. Turbine à guillotine ou à ancre à basse vitesse.

100:1 → 14 tr/min
Agitation très lente

Turbines à très haute viscosité ou de grand diamètre. Rapport maximal pour une vanne NMRV mono-étagée standard. Couple de sortie maximal, mais rendement inférieur (50–60%).

5. Capacité de charge thermique des entraînements de mélangeurs discontinus

Fonction S3 pour le mélange par lots

Un mélangeur discontinu fonctionnant pendant une période de mélange définie, puis s'arrêtant pour le déchargement et le rechargement, fonctionne en mode intermittent S3. Si la période de mélange est de 30 minutes et le déchargement/rechargement de 15 minutes, le facteur de service continu (CDF) est de 30/45 = 67%. Le moteur Y2 et le réducteur NMRV doivent être dimensionnés pour un fonctionnement S3 avec un CDF de 67% pour cette application. De nombreux cycles de mélange discontinu présentent une fraction de repos supérieure, permettant ainsi de choisir un fonctionnement S3 à 40% ou S3 à 25% et donc d'utiliser un moteur de plus petite taille pour une même puissance de mélange nominale. Il est impératif de toujours calculer le CDF réel à partir des paramètres du procédé discontinu plutôt que de supposer un fonctionnement continu S1.

Surveillance de la température de l'huile de boîte de vitesses NMRV

Les entraînements d'agitateurs à haute viscosité entraînent un fonctionnement du réducteur NMRV avec des pertes de puissance élevées dues à l'engrènement de la vis sans fin (le rendement du réducteur est de 60 à 751 T/min pour les rapports de réduction élevés), ce qui génère une chaleur importante dans l'huile du réducteur. Pour les agitateurs fonctionnant en continu à haute viscosité (rapport de réduction de 40:1 à 100:1), il est impératif de surveiller la température du carter du réducteur lors de la mise en service et en conditions de viscosité maximale. Si la température du carter dépasse 70 °C, il convient d'ajouter un ventilateur de refroidissement externe ou d'utiliser une huile pour engrenages synthétique (PAO) qui offre une meilleure stabilité de la viscosité à haute température que l'huile minérale.

6. Spécifications des motoréducteurs NMRV pour les entraînements d'agitateurs

Les motoréducteurs à vis sans fin Korea Ever-Power NMRV pour agitateurs et mélangeurs sont disponibles avec un arbre de sortie plein pour le raccordement à l'agitateur via un accouplement flexible, ou avec un arbre de sortie creux pour un montage direct sur l'arbre de l'agitateur sans accouplement séparé. L'option à arbre creux est particulièrement utile pour les agitateurs montés sur le couvercle de la cuve, où le motoréducteur doit être monté directement sur le moignon de l'arbre de l'agitateur. Tous les modèles NMRV acceptent les moteurs standard Y2 ou les moteurs à frein Y2EJ, sans modification du réducteur. La gamme complète de motoréducteurs est disponible dans le catalogue. section produits motoréducteursPour le dimensionnement des agitateurs à haute viscosité supérieure à 2 000 cP, veuillez contacter La Corée toujours puissante pour une spécification complète de l'entraînement de l'agitateur.

NMRV — Données d'entraînement de l'agitateur
dimensions de la boîte de vitesses NMRV 030–090
Plage de ratios 15:1 à 100:1
vitesse de l'hélice 14–96 tr/min (moteur à 4 pôles)
Options de moteur Moteur de frein Y2 ou Y2EJ
Puissance du moteur 0,06–22 kW
Autobloquant Oui, à 40:1 et plus.
Arbre de sortie alésage plein ou creux
Montage Toute orientation (précisez)

7. Applications des agitateurs et mélangeurs

Agitateur à engrenage à vis sans fin NMRV pour cuve de réacteur chimique, vitesse lente, couple élevé, Corée Ever-Power

Agitateur de réacteur chimique et de cuve

Agitateurs pour réacteurs de procédés chimiques (réaction, dissolution et cristallisation). Modèles NMRV 050 à 090, rapport de compression de 40:1 à 60:1, puissance Y2 de 0,37 à 7,5 kW. La viscosité du produit varie de quasi-équivalente à plusieurs milliers de cP selon l'avancement de la réaction. Pour les réacteurs manipulant des solvants inflammables (zone 1 ou zone 2), le moteur doit être de type YB2 Ex d IIB T4, tandis que le réducteur du NMRV peut être standard, car il ne comporte aucun composant électrique interne. Les spécifications du joint du réducteur doivent être compatibles avec l'environnement du solvant.

 Mélangeur alimentaire à moteur à vis sans fin NMRV avec pale d'agitation, Corée Ever-Power, lot

Mélangeur pour aliments et boissons

Mélangeurs industriels pour sauces, confitures, chocolats, pâtes et crèmes, à une vitesse de 10 à 60 tr/min. Modèles NMRV 050 à 075, avec un rapport de compression de 20:1 à 100:1 et des moteurs Y2 ou BXG de 0,25 à 2,2 kW selon la classification de la zone de contact alimentaire. Pour les zones de lavage, privilégier le moteur BXG en acier inoxydable avec réducteur NMRV lubrifié à l'huile alimentaire. Le système de verrouillage automatique (à partir d'un rapport de compression de 40:1) maintient la pale en position entre les cycles de préparation, même sans alimentation du moteur.
Mélangeur de peinture et de revêtement

Disperseurs pour la fabrication de peinture, agitateurs de dosage et cuves de mélange de bases colorantes. NMRV 050–075 à 30:1 à 60:1, Y2 0,37 à 2,2 kW. Viscosité de la peinture : 500 à 10 000 cP — appliquer Kv 1,8 à 3,0. De nombreuses applications de mélange de peinture nécessitent également un moteur Ex d dans les zones de stockage de peinture de type 2.

Agitateur pour boues et eaux usées

Agitateurs pour bassins de sédimentation, agitateurs pour cuves de stockage de boues et mélangeurs pour bassins d'aération des stations d'épuration. Conforme aux normes NMRV 075–090, avec un rapport de mélange de 15:1 à 30:1 pour un mélange turbulent à haute vitesse dans les boues à faible viscosité. Puissance : 0,55 à 4,0 kW. Indice de protection IP55 pour une installation extérieure dans les stations d'épuration.

Mélangeur d'adhésifs et de résines

Mélange d'adhésifs haute viscosité, de résines époxy et de composés d'enrobage à une vitesse de 10 à 40 tr/min. NMRV 075–090 à un rapport de mélange de 40:1 à 100:1, Y2 0,55 à 2,2 kW. Couple de démarrage très élevé requis ; prévoir un facteur de service de 2,0 pour le redémarrage par lots. Kv 3,0 à 4,0 pour les viscosités supérieures à 20 000 cP.

Mélangeur à béton et à mortier

Centrales à béton de petite capacité, centrales de malaxage de mortier et mélangeurs pour la préparation de colle à carrelage. Normes NMRV 075 à 090, rapport de mélange de 20:1 à 40:1, puissance Y2 de 0,75 à 4,0 kW. Forte abrasion due aux granulats : les joints d’arbre de la boîte de vitesses doivent être en feutre renforcé ou de type labyrinthe pour empêcher la pénétration de particules abrasives. Indice de protection IP55 pour une installation en extérieur sur site de malaxage.

Usinage de la boîte de vitesses de l'agitateur NMRV Ever-Power coréen

Usinage d'engrenages à vis sans fin

Test de couple de sortie du motoréducteur Korea Ever-Power NMRV

Test de couple de sortie

Stock en entrepôt de motoréducteurs Ever-Power NMRV de Corée

En stock

Agitateur d'exportation mondial à motoréducteur Ever-Power de Corée

Exportation mondiale

8. Foire aux questions

Le moteur de mon agitateur se déclenche systématiquement en raison d'une surcharge lorsque je le redémarre avec du produit froid dans la cuve. Comment puis-je résoudre ce problème ?

Le déclenchement des agitateurs par surcharge au démarrage à froid est presque toujours dû à une viscosité du produit froid 3 à 10 fois supérieure à celle à température de fonctionnement, le moteur étant dimensionné uniquement pour la viscosité à température de process. Trois solutions sont possibles : (1) augmenter le facteur de service appliqué lors du choix du moteur (utiliser un facteur de service de 2,0 à 3,0 pour les produits nettement plus visqueux à froid) ; (2) ajouter un démarreur progressif pour limiter le courant de démarrage du moteur à 1,5 à 2 fois sa valeur nominale, tout en assurant un couple de démarrage suffisant grâce à une montée en tension plus lente ; (3) augmenter le rapport de réduction (par exemple de 40:1 à 60:1) afin que le même moteur développe un couple plus important à l'arbre de sortie grâce à l'effet de levier, tout en maintenant le courant de démarrage dans les limites nominales. La troisième option est la solution la plus fiable à long terme, car elle ne dépend pas de réglages électriques susceptibles d'être modifiés accidentellement : le rapport plus élevé garantit un couple toujours supérieur pour brasser le produit froid.

Dois-je monter le motoréducteur verticalement (moteur en haut) ou horizontalement sur l'agitateur de mon réservoir ?

La plupart des agitateurs de cuve utilisent un montage vertical, le moteur étant placé au-dessus et l'arbre de sortie orienté vers le bas, à l'intérieur de la cuve : il s'agit du montage VF (vertical, à bride, moteur au-dessus). C'est également le montage le plus courant pour les motoréducteurs Korea Ever-Power NMRV utilisés dans les applications d'agitation. Le montage vertical VF exige que le réducteur soit livré avec les positions de remplissage d'huile, de bouchon de niveau et de bouchon de vidange réglées pour un montage vertical, et que le joint d'étanchéité de l'arbre de sortie soit un joint à double lèvre ou un joint mécanique adapté à une orientation verticale afin d'empêcher toute fuite d'huile vers le produit. Il est impératif de toujours préciser l'orientation de montage lors de la commande ; Korea Ever-Power livre le NMRV préconfiguré pour l'orientation de montage indiquée, avec les positions de remplissage d'huile et de bouchon appropriées. Pour un montage horizontal sur le côté de la cuve (arbre d'agitateur entrant sur le côté d'une cuve horizontale), l'orientation HW (horizontale, entrée par vis sans fin horizontale) ou toute autre orientation horizontale doit être spécifiée séparément.

Puis-je utiliser un variateur de fréquence sur le motoréducteur de l'agitateur NMRV pour ajuster la vitesse de mélange en fonction des différents produits ?

Oui, la régulation de vitesse par variateur de fréquence (VFD) des motoréducteurs d'agitateurs NMRV est une excellente solution pour les cuves multiproduits nécessitant différentes vitesses d'agitation selon les recettes. Le variateur permet de régler la vitesse d'agitation de 201 TP3T à 1001 TP3T de la vitesse de base définie par le rapport de réduction, offrant ainsi une plage de vitesses de 5:1 sans changement de rapport. Par exemple, avec un motoréducteur à rapport 40:1 et un moteur à 4 pôles, la vitesse de sortie de base est de 36 tr/min ; avec une plage de fréquences du variateur de fréquence de 10 à 50 Hz, la vitesse de sortie est réglable de 7 à 36 tr/min. Le rendement du réducteur reste pratiquement constant sur toute cette plage de vitesses (le rendement d'un engrenage à vis sans fin dépend principalement du rapport, et non de la vitesse), et le couple de sortie disponible est constant par rapport au couple nominal du moteur jusqu'à environ 201 TP3T de la vitesse de base. Pour des vitesses de mélange très lentes inférieures à 7 tr/min, sélectionnez un rapport plus élevé (60:1 ou 100:1) plutôt que de faire fonctionner le VFD en dessous de 10 Hz, car le refroidissement du moteur devient insuffisant à des fréquences VFD très basses avec un moteur IC411 standard — ou utilisez un moteur YVF2 IC416 pour un fonctionnement VFD sur toute la plage de vitesse.

 

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Récipient de brassage mécanique Ever-Power (Corée) : rapports de 15:1 à 100:1, alésage plein ou creux, moteur à frein Y2 ou Y2EJ, 0,06 à 22 kW, toutes orientations de montage. Assistance au dimensionnement de l’agitateur disponible.

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